Politechnika Wrocławska Wrocław 97.11.05
Wydział Górniczy
Rok IV
Semestr VII
Ćwiczenie projektowe nr 1
Temat: Wyznaczenie osiadań obiektu w zaznaczonym punkcie realizowanego na poziomie roboczym zwałowiska przy zadanych warunkach gruntowych i schematach obciążeń .
DANE :
W=18%
γ=19,6 [kN/m3]
γs=25,8 [kN/m3]
M0=35 [MPa]
Cu=20 [kPa]
ϕu=150
E0=22 [Mpa]
υ=0,35
Założenia:
Przyjmuje się , że ośrodek gruntowy jest sprężysty ( liniowo odkształcalny ) , izotropowy i jednorodny , do obliczeń stosuje się wzory oparte na teorii sprężystości .
Przy wyznaczaniu naprężeń pierwotnych dla gruntów zalegających poniżej poziomu wody gruntowej należy przyjmować ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody .
Wyznaczając δzq uwzględnia się naprężenia spowodowane obciążeniem rozpatrywanego fundamentu jak i obciążeniem sąsiednich fundamentów i budowli oraz innymi obciążeniami znajdującymi się w pobliżu .
Przyjmuje się , że nadfundamentowa konstrukcja jest doskonale wiotka .
Przyjmujemy , że wszystkie obciążenia działają w jednej płaszczyźnie znajdującej się w poziomie posadowienia rozpatrywanego fundamentu .
Jeżeli obszar obciążony znajduje się w odległości r≥2L od sąsiedniej budowli to zgodnie z zasadą Saint - Venanta , siły ciągłe możemy zamienić na wypadkowe obciążenie skupione .
Obliczenie naprężeń pierwotnych bez uwzględnienia ściskania w szkielecie gruntowych w strefie podciągania kapilarnego
POZIOM
0,0 m σzγ=0 kN/m2
1,0 m σzγ=19,6*1=19,6 kN/m2
2,0 m σzγ=19,6+19,6*1=39,2 kN/m2
3,0 m σzγ=39,2+19,6*1=58,8 kN/m2
4,0 m σzγ=58,8+19,6*1=78,4 kN/m2
5,0 m σzγ=78,4+(10,27+10)*1=98,7 kN/m2
6,0 m σzγ=98,7+10,27*1=108,94 kN/m2
7,0 m σzγ=108,94+10,27*1=119,21 kN/m2
8,0 m σzγ=119,21+10,27*1=129,48 kN/m2
9,0 m σzγ=129,48+10,27*1=139,75 kN/m2
10,0 m σzγ=139,75+10,27*1=150,02 kN/m2
11,0 m σzγ=150,02+10,27*1=160,29 kN/m2
12,0 m σzγ=160,29+10,27*1=170,56 kN/m2
13,0 m σzγ=170,56+10,27*1=180,83 kN/m2
14,0 m σzγ=180,83+10,27*1=191,1 kN/m2
15,0 m σzγ=191,1+10,27*1=201,37 kN/m2
Obliczenie nośności podłoża
ϕu=150
ND=3,94
NC=10,98
NB=0,59
CU=20 [kPa]
przyjmuję q1=0,2[MPa]
przyjmuję q2=0,25[MPa]
Naprężenia od pierwszej części fundamentu
Do wyznaczenia współczynnika ηm zastosowałem metodę punktów środkowych
Z[m] |
Z/B |
ηmi |
σzq1[kN/m2] |
0 |
0 |
1 |
200 |
1 |
0,25 |
0,95 |
190 |
2 |
0,5 |
0,85 |
170 |
3 |
0,75 |
0,67 |
134 |
4 |
1 |
0,48 |
96 |
5 |
1,25 |
0,39 |
78 |
6 |
1,5 |
0,3 |
60 |
7 |
1,75 |
0,24 |
48 |
8 |
2 |
0,2 |
40 |
9 |
2,25 |
0,18 |
36 |
10 |
2,5 |
0,15 |
30 |
11 |
2,75 |
0,12 |
24 |
12 |
3 |
0,1 |
20 |
13 |
3,25 |
0,09 |
18 |
14 |
3,5 |
0,08 |
16 |
15 |
3,75 |
0,07 |
14 |
Naprężenia od drugiej części fundamentu
r=8,5 [m]
2L=8 [m]
ponieważ r>2L obciążenie równomiernie rozłożone q2 można zastąpić zgodnie z zasadą Saint-Venanta wypadkowym obciążeniem skupionym Q
Z[m] |
r/Z |
kr |
|
σzq2[kN/m2] |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
8,5 |
0 |
0 |
0 |
2 |
4,25 |
0 |
0 |
0 |
3 |
2,83 |
0 |
0 |
0 |
4 |
2,125 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1,7 |
0,025 |
0,001 |
3 |
6 |
1,416 |
0,035 |
0,00097222 |
2,916 |
7 |
1,214 |
0,05 |
0,00102041 |
3,061 |
8 |
1,062 |
0,085 |
0,00132813 |
3,984 |
9 |
0,944 |
0,097 |
0,00119753 |
3,592 |
10 |
0,85 |
0,1 |
0,001 |
3 |
11 |
0,772 |
0,12 |
0,00099174 |
2,975 |
12 |
0,708 |
0,142 |
0,00098611 |
2,958 |
13 |
0,653 |
0,174 |
0,00102959 |
3,088 |
14 |
0,607 |
0,224 |
0,00114286 |
3,428 |
15 |
0,566 |
0,245 |
0,00108889 |
3,266 |
Obliczenie osiadań metodą odkształceń jednoosiowych
|
σzq1[kN/m2] |
σzq1+ σzq2[kN/m2] |
|
200 |
200 |
|
190 |
190 |
|
170 |
170 |
|
134 |
134 |
|
96 |
96 |
|
78 |
81 |
|
60 |
62,916 |
|
48 |
510,61 |
|
40 |
43,984 |
3,592 |
36 |
39,592 |
3 |
30 |
33 |
2,975 |
24 |
26,975 |
2,958 |
20 |
22,958 |
3,088 |
18 |
21,088 |
3,428 |
16 |
19,428 |
3,266 |
14 |
17,266 |
δqz średnie [kN/m2] |
si/ [mm] |
195 |
0,55 |
180 |
0,51 |
152 |
0,43 |
115 |
0,32 |
88,5 |
0,25 |
71,9 |
0,2 |
56,98 |
0,016 |
47,52 |
0,013 |
41,78 |
0,012 |
Obliczenie osiadań metodą odkształceń trójosiowych
ϖ0=1,53
1
2
195
180
152
115
88,5
71,9
56,98
47,52
41,78
σzq średnie
